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来自玉米多样性中心的热带、亚热带种质资源具有丰富的遗传变异类型,可以极大的丰富温带玉米育种的遗传基础。然而,不同的热带亚热带种质对光周期的敏感程度不同,这就成为限制其在温带大规模利用的最主要因素。因此对玉米光周期反应的特性进一步研究,分离和克隆光周期反应调控基因,探讨其在光周期调控中的功能及表达特点,对充分利用玉米热带亚热带种质,调控其光周期敏感性有重要的理论和现实意义。
本试验以玉米自交系18-599,S37,271-1,274-1为材料,利用同源克隆的方法克隆了与拟南芥SOCl基因同源的玉米ZmSOCl基因;以玉米自交系18-599和274-1为来源的ZmSOCl基因构建过量表达载体pCAMBIA1302-SOClox,通过农杆菌浸染花序法分别将pCAMBIA1302-SOClox转入拟南芥,得到转基因植株;以玉米自交系18-599为来源的ZmSOCl基因构建过量表达载体pCAMBIA1302-SOClox和RNAi干扰表达载体pJawoh18-SOCl RNAi,通过基因枪转化法分别转入玉米自交系18-599的愈伤组织,得到pCAMBIA1302-SOClox的转基因植株;通过35S∶∶GUS的质粒对愈伤组织进行基因枪轰击验证了本试验基因枪操作方法的可靠性和植物表达载体包被金粒子的性能。此外,本试验还探讨了幼胚的大小对愈伤组织诱导的影响,不同愈伤组织在含不同浓度Basta的培养基上存活情况及影响转基因幼苗的移栽成活率的因素。主要研究结论如下:
1按照材料与方法中的基因枪操作方法,用35S∶∶GUS的质粒对愈伤组织进行基因枪轰击,很好地将GUS基因导入到玉米愈伤组织中去,并使GUS基因较高效率地表达。
2用玉米自交系18-599的3种不同大小的幼胚0.5-0.8 mm、0.8-1.2 mm和1.2-2.0mm检测愈伤组织的诱导效率。当幼胚大小为0.8-1.2 mm时,愈伤组织诱导率最高,能达到为96％。
3用不同浓度的Basta分别对玉米自交系18.599(W),18-599(R)和416051的愈伤组织进行筛选,18-599(R)和416051的最适浓度在2 mg/L到3 mg/L之间,而18-599(W)则需要更高的浓度,如10mg/L。
4成功构建过量表达载体pCAMBIA1302-SOClox和RNAi干扰表达载体pJawoh18-SOClRNAi。将pCAMBIA1302-SOClox转入拟南芥,PCR检测结果表明,该基因已成功转入拟南芥中。同时,将pCAMBIA1302-SOClox和pJawoh18-SOClRNAi转入玉米18-599愈伤组织中,PCR检测和测序结果表明,pCAMBIA1302-SOClox已成功转入玉米中。